Dachbegrünungen haben mehr Vorteile als Nachteile und sind ein guter Ausgleich für die versiegelte Flächen. Wir erklären euch dem Mehrwert von Gründächern für euer Haus und die Umgebung, erklären die Anforderungen für Dachbegrünungen und zeigen, welche Möglichkeiten es gibt ökologischen Lebensraum auf Dächern zu schaffen.
Inhalt
Vorteile der Dachbegrünung
In Island gibt es schon seit vielen Jahrhunderten Torfsodenhäuser, die komplett ohne Heizung auskommen. Alleine die von Menschen erzeugte Wärme reicht in diesen traditionellen Häusern aus, um die Raumtemperatur ausreichend zu erwärmen. Aber auch in heißen Gefilden, wie z.B. Tansania werden die Vorteile von Dachbegrünungen genutzt, denn sie halten im Sommer die Wärme draußen und den Innenraum angenehm kühl. Die Kombination aus Erde und Pflanzen regulieren Temperaturschwankungen in den darunter liegenden Räumen im Winter und im Sommer.
Es gibt aber viele weitere Gründe eine Dachbegrünung anzulegen:
Vorteil Nr. 1: Dachbegrünungen leisten einen Beitrag zur Entsiegelung und schaffen Lebensraum
In Deutschland wurden von 1992 bis 2020 im Durchschnitt 170 km2 versiegelt. Das sind ca. 23.810 Fußballfelder jedes Jahr, die als Lebensraum verloren gehen. Dabei sieht das Grundgesetz einen sparsamen Umgang mit Grund und Boden vor:
„[…] Mit Grund und Boden soll sparsam und schonend umgegangen werden; dabei sind zur Verringerung der zusätzlichen Inanspruchnahme von Flächen für bauliche Nutzungen […] Bodenversiegelungen auf das notwendige Maß zu begrenzen. […] Den Erfordernissen des Klimaschutzes soll sowohl durch Maßnahmen, die dem Klimawandel entgegenwirken, als auch durch solche, die der Anpassung an den Klimawandel dienen, Rechnung getragen werden. […]“ (BauGB §1a)
Die Versiegelung großer Flächen hat auch viele negative Auswirkungen auf den Wasserhaushalt, die Luftqualität und das Kleinklima. Begrünte Dächer und Fassaden können den Auswirkungen der Versiegelung entgegenwirken und vor allem in Ballungsgebieten das Klima verbessern. Eine Dachbegrünung als Extensivbegrünung, d.h. mit 15cm Substratschicht und 10-20 cm hohem Gras-Kraut-Vegetation schafft bis zu 10mal soviel Blattgrün pro qm wie eine öffentliche Parkanlage. Diese Vegetation schafft für Insekten/Vögel neuen Lebensraum/Futterquellen.
Auf deutschen Dächern gibt es noch viel potential für das Anlegen von Gründächer. Die Stadt Nürnberg hat 2016 eine Gründachkartierung vorgenommen und kam zu dem Schluss, dass fast die Hälfte aller Dächer in Nürnberg für eine Dachbegrünung genutzt werden könnten. Die Dachflächen im Stadteigentum waren zu diesem Zeitpunkt schon zu 11% begrünt. Viele Gemeinden fördern Gründächer mit Geldzuschüssen oder als Ausgleich für eine engere Bebauung.
Vor allem Dächer, die heute mit Kies eingedeckt sind, sind potentielle Dachflächen für Dachbegrünungen.
Vorteil Nr. 2: Dachbegrünungen verbessern unsere Luft
Eine Dachbegrünung bindet genauso wie alle anderen Pflanzen Kohlendioxid aus der Luft und erzeugt dabei Sauerstoff. Mit jeder wachsenden Pflanze wird somit Kohlendioxid in der Biomasse gebunden.
Zusätzlich hilft die Bepflanzung bei der Luftreinigung. Staub- und Schmutzpartikel bleiben an der Oberfläche von Blättern hängen und werden durch den Regen in den Boden gespült. Untersuchungen haben ergeben, dass Pflanzen auch gasförmige Schadstoffe und Aerosole absorbieren können und dadurch vor allen in Ballungsräumen die Luftqualität signifikant verbessern können.
Ein weiterer Effekt von einer Dachbegrünung ist die Verminderung von Staubaufwirbelungen durch die Reduzierung der vertikalen Luftbewegung (Thermik) von den aufgeheizten Dachflächen. Eine Kiesschüttung kann sich im Extremfall bis zu 80 Grad Celsius aufheizen und bei großen Flächen eine Luftbewegung von 0,5 m/s auslösen. Das trägt zur Aufwirbelung von Staub- und Schmutzpartikeln von den Straßen bei. Dachbegrünungen haben im Sommer stets eine Oberflächentemperatur, die etwas niedriger ist als die Lufttemperatur und verhindern dadurch die Entstehung von einer Thermik.
Die Gerüche durch die Bepflanzung werden idR als angenehm empfunden. Die Ausdünstungen von Bitumenbahnen oder anderen Dachabdichtungen können bei Sonneneinstrahlung unangenehm riechen und sogar gesundheitsschädlich sein.
Vorteil Nr. 3: Dachbegrünungen wirken wie eine Wärmedämmung
Das Zentrum für Umweltbewusstes Bauen (ZUB) hat das Wärmeverhalten an fünf unterschiedlichen Gründächern über 1,5 Jahre lang ausgewertet. Die Referenzfläche ohne Gründach (wasserabführende Kunststoffhaut) erreichte unter der Dachabdichtung Temperaturen die 25 bis 45°C höher lagen als bei den Gründächern, obwohl die Lufttemperatur nur 7°C höher lag. Im Winter fiel die Temperatur der Dachhaut unter Dachbegrünung mit einer Substratschicht von 15cm nie unter 0°C. D.h., das ein Gründach ein guter Beitrag zum winterlichen wie auch zum sommerlichen Wärmeschutz ist. Schon Substratschichtdicken von 8 cm konnten die Temperaturschwankungen auf der Dachhaut im Vergleich zu einem freiliegenden Dach um ein vielfaches ausgleichen. Mehr zum sommerlichen Wärmeschutz findest du hier.
Fazit: Je höher die Substratschicht ist, umso besser werden Hitze, Kälte und Temperaturschwankungen ausgeglichen.
Im Sommer kann zusätzlich durch das gespeicherte Wasser in der Dachbegrünung und durch die Verdunstung ein zusätzlicher Kühlungseffekt entstehen. Durch die dadurch geschaffene niedrigere Umgebungstemperatur können PV-Anlagen auf diesen Dächern mehr Strom produzieren.
Die thermische Wirkung von Gründächern funktioniert folgendermaßen:
- Die Sonnenstrahlen erreichen durch den Pflanzenbewuchs die Substratschicht nicht und die Sonnenenergie wird durch Reflexion und Photosynthese weitestgehend aufgebraucht.
- Das Luftpolster unter dem Substrat für die Wasserspeicherung wirkt wie eine Wärmedämmschicht. Für das dichte Graspolster kann ein λ von 0,17 W/(m*K) angenommen werden und das erdfeuchte Substrat ein λ von 0,6 W/(m*K).
- Die Vegetation hält den Wind ab und reduziert dadurch die Wärmeverluste durch Luftbewegung.
- Die Taubildung erhöht morgens die Temperatur in der Vegetationsschicht und reduziert dadurch den Transmissionswärmeverlust.
- Die thermische Masse des Aufbaus und das gespeicherte Wasser bewirken eine Reduzierung von Temperaturamplituden.
- Durch die Wurzelatmung entstehen weitere geringe Wärmegewinne im Winter.
- Die Photosynthese und Atmung der Pflanzen trägt zur Reduzierung der Temperaturdifferenzen zwischen Tag und Nacht bei.
- Durch das Gefrieren von Wasser im Substrat entsteht ein Latentspeichereffekt der zur Dämpfung der Temperaturunterschiede beiträgt.
Vorteil Nr. 4: Dachbegrünungen verbessern Eigenschaften von Dächern
Dachbegrünungen haben auch positive Auswirkungen auf den Schallschutz, den Brandschutz und die Lebensdauer eines Daches.
Schallschutz: Pflanzen reduzieren generell Schall durch die Absorption, Reflektion und Deflektion. Zu dem Schallschutz von Dachbegrünungen gibt es zwei sehr interessante Untersuchungen:
- Eine Schweizer Untersuchung hat ergeben, dass ein schwerer Teppich mit Unterlagen weniger Schall schluckt als eine Rasenfläche in der gleichen Größe.
- Bei Messungen am Karlsruher Krankenhaus wurde 2-3 dB weniger Lärm an der Gebäudefront gemessen, die über dem begrünten Flachdachanbau angeordnet waren im Vergleich, wo das Flachdach nicht begrünt war.
Bei begrünten Dachflächen ist aber vor allem die Substratschicht ausschlaggebend. Je dicker die Substratschicht, umso besser ist der senkrechte Schallschutz.
Brandschutz: Begrünte Dächer gelten als nicht brennbar und werden als harte Bedachung eingestuft.
Lebensdauer: Bei fachgerecht angelegten Gründächern wird die Lebensdauer von Flachdächern von durchschnittlich 22,5 Jahren auf über 100 Jahre erhöht. Der Hauptgrund dafür ist, dass die Begrünung die Dachhaut vor UV-Strahlung und starken Temperaturschwankungen schützt. Ein Nachteil ist, dass wenn Schäden auftreten sollten, die Sanierung aufwendiger ist, da die Dachbegrünung ggf. zurückgebaut werden muss.
Vorteil Nr. 5: Dachbegrünungen sind Teil der Schwammstadt
Begrünte Dächer tragen einen wichtigen Beitrag zum Regenmanagement bei:
Jede Dachbegrünung kann durch das Wasserrückhaltevermögen des Aufbaus zu einer Verringerung von Hochwasserspitzen durch Regen beitragen. Nach DIN 1986, Teil 2, kann davon ausgegangen werden, dass nur 30% der anfallenden Regenmenge von Gründächern (Aufbauhöhe mind. 10cm und Neigung max. 3%) abfließt.
Aber auch bei steileren Dächern wurde eine signifikante Verzögerung des Regenabflusses gemessen.
Ein Versuch der Bayrischen Landesanstalt ergab, dass bei einem Regenereignis von 20 l/qm in 15 Minuten bei einem Gründach mit einer Substratstärke von 10cm nur 5 l/qm abflossen, während bei einem Kiesdach 16l/qm abgeflossen sind.
Dachbegrünungen helfen die Luftfeuchtigkeit zu regulieren:
Bepflanzungen jeglicher Art tragen zur Reduzierung von Schwankungen in der Luftfeuchtigkeit bei. Bei trockener Luft, können erhebliche Mengen Wasser aus Bepflanzungen verdunsten, wohingegen bei einer hohen Luftfeuchtigkeit, die Luftfeuchtigkeit durch Tauwasserbildung reduziert wird.
Vorteil Nr. 6: Dachbegrünungen verbessern die Ökobilanz
Durch den Aufbau mit Kunststoffprodukten erscheint die Ökobilanz suboptimal. Während der Herstellung und des Einbaus entsteht jedoch weniger CO2/qm als für eine Dacheindeckung mit zB Ziegelsteinen, die keine Kunststoffabdichtung benötigt. Durch den Pflanzwuchs werden sogar Teile des CO2 kompensiert.
Welche Dächer eignen sich zur Dachbegrünung?
Dachneigung
Mit dem richtigen System kann jede Dachneigung begrünt werden. In den meisten Fällen werden Flachdächer bis 30° Dachneigung begrünt. Ab 15° Dachneigung können zusätzliche Maßnahmen gegen das Abrutschen erforderlich werden. Steilere Dächer können mit den richtigen Systemen von Fachfirmen ebenfalls begrünt werden. Für Intensive Begrünungen sind Flachdächer besser geeignet. Extensive Begrünung funktioniert besser, wenn die Dachfläche leicht geneigt ist. Generell sollten stehende Pfützen auf den Abdichtungen der Dachflächen durch geeignete Drainagen vermieden werden.
Dachkonstruktion
Bei dem Dachaufbau muss vorher geklärt werden, welche Art von Begrünung möglich ist. Auf ungedämmten Dächern über unbeheizten Räumen, wie z.B. Garagen, sind generell Dachbegrünungen möglich. Bei gedämmten Dächern muss zwischen Warmdächern, Kaltdächern und Umkehrdächern unterschieden werden, mehr dazu im Beitrag zu den Dacharten. Generell muss der Dachaufbau die zusätzlichen Lasten des Gründachs aufnehmen können.
Warmdächer sind nicht hinterlüftet und die Dachabdichtung liegt über der Wärmedämmung. Diese Dachart ist für alle Begrünungsarten geeignet. Es sollte Wert auf eine hochwertige Dampfbremse gelegt werden.
Bei Kaltdächern liegt zwischen Wärmedämmung und Abdichtung eine Lüftungsschicht. Diese muss im Falle einer Begrünung ausreichend erhalten bleiben. Außerdem muss bedacht werden, dass der Kühleffekt der Begrünung negative Auswirkungen auf die Durchlüftungen nehmen können. Ebenso hat die obere Schale in den meisten Fällen eine geringere Tragfähigkeit und daher ist diese Art von Dach nur für eine dünne extensive Begrünung geeignet.
Bei Umkehrdächern liegt die Wärmedämmung über der Abdichtung und muss gesondert geschützt werden. Der Aufbau der Dachbegrünung muss sicherstellen, dass die Dampfdiffusionsvorgänge aus dem Dämmstoff nicht eingeschränkt werden. Diese Art von Dach ist auch nur für extensive Begrünung geeignet.
Bei Unklarheiten sollte ein Bauphysiker oder Statiker hinzugezogen werden.
Extensives Gründach
Die extensive Begrünung ist die meistverwendete Begrünung für Dächer. Sie besteht aus anspruchslosen und pflegearmen Pflanzen, die nur eine Substratschicht von wenigen Zentimetern benötigen.
Anforderungen an die Statik
Die Anforderungen an die Statik kann je nach Aufbau der Schichten zwischen 80 bis 170 kg/m2 liegen. Ein Dachaufbau mit 15 cm Spezialerde für Dachbegrünungen (30% Anteil von Blähten, Blähschiefer oder Bims) wiegt wassergesättigt ca. 150 kg/m2. Es gibt auch sogenannte Leichtdachbegrünungen, die mit 50 kg/m2 auskommen. Diese Werte beziehen sich auf den wassergesättigten Zustand des Schichtenaufbaus.
Bei einem Neubau empfiehlt es sich, dass die Tragkonstruktion auf die geplante Mehrlast ausgelegt wird. Bei Bestandsgebäuden kann ein Statiker überprüfen wie viel die Dachbegrünung max. wiegen darf.
Insbesondere Dächer, die zurzeit mit Kies abgedeckt sind, können leicht in Gründächer umgewandelt werden, da diese in den meisten Fällen die Anforderungen an die Statik für eine extensive Dachbegrünung erfüllen. Eine Kiesschicht von 5 bis 6 cm entspricht ungefähr 120 kg/m2.
Für den Brandschutz ist es wichtig zu beachten, dass eine extensive Begrünung als „harte Bedachung“ gilt, wenn die mindestens 30mm dicke Substratschicht max. 20 Massenprozent an organischem Material enthält. Intensivbegrünungen gelten grundsätzlich als „harte Bedachung“. An angrenzenden Wänden und um Dachöffnungen herum müssen Kies- oder Plattenstreifen in einer Mindestbreite von 50cm bedacht werden. Zusätzlich sollten die länderspezifischen Brandschutzordnung für Gründächer beachtet werden.
Schichtenaufbau
Der detaillierte Schichtenaufbau hängt von der Dachneigung, dem Begrünungsziel und der Nutzungsform ab. Unabhängig vom Dach und der gewählten Begrünung besteht eine extensive Dachbegrünung aus folgenden Schichten:
Dachabdichtung: In der Regel sollte ein Dach schon ausreichend abgedichtet sein. Es muss individuell abgeklärt werden, ob die Dachabdichtung kompatible mit einer Dachbegrünung ist.
Bautenschutz: Ein Bautenschutz ist nicht zwingend notwendig, kann aber auf empfindlichen Dächern oder unter Kiesstreifen erforderlich sein um z.B. die Begehbarkeit zu erhöhen und Schäden am Dach zu vermeiden.
Wurzelschutz: Damit die Wurzel nicht die Abdichtung oder den weiteren Dachaufbau beschädigen können, ist ein hochwertiger Wurzelschutz zwingend notwendig. Bestimmte Dachabdichtungen, wie z.B. EPDM Folien von Flachdächern, erfüllen ebenso die Aufgabe des Wurzelschutzes. Auf der Seite des Bundesverbandes GebäudeGrün e.V. gibt es eine Liste mit Wurzelschutzprodukten, die die Anforderungen erfüllen.
Zusätzlich sollte der Wurzelschutz im Randbereich mindestens 5cm über die Oberfläche des Substrats hinausgezogen werden. Der Wurzelschutz sollte auch unter den Randbereichen, wie z.B. den Kiesstreifen, und angrenzenden Terrassen weitergeführt werden, um ungewollte Durchwurzelungen zu verhindern.
Dachabdichtungen und Wurzelschutzbahnen sollten nur von Fachfirmen gemäß DIN 18531 (Flachdach-Richtlinien) und DIN 18195 (Dachabdichtungsnorm) verlegt werden.
Kiesstreifen: Ein Kiesstreifen ist nicht zwingend notwendig, kann aber zur Erfüllung von Brandschutzanforderungen erforderlich werden.
Drainageschicht: Die Drainageschicht ist abhängig von der Dachneigung. Diese Schicht dient zur Wasserspeicherung und Abführung von überschüssigem Wasser. Je steiler das Dach, umso hoher die Drainageschicht, damit genügend Wasser für die Bepflanzungen zur Verfügung steht. Die Drainageschicht braucht Zugang zu den Abläufen und Rinnen des Daches. Zusätzlich zu dem regulären Ablauf sollte bei Wohngebäuden ein Notüberlauf mit eingeplant werden.
Filterschicht: Zwischen dem Substrat und der Drainageschicht ist eine Filterschicht notwendig, damit das Substrat nicht weggeschwemmt werden kann, bzw. die Drainage blockiert.
Substratschicht: Die Substratschicht ist ein Gemisch aus Erde mit Granulat, damit die Wasserspeicherfähigkeit verbessert und das Gewicht reduziert wird.
Pflanzschicht: Als oberste Schicht kommt die Bepflanzung. Das kann durch Pflanzmatten, Samen oder Setzlinge erfolgen.
Beim Aufbau der Schichten sollte die Windsoglast und Verwehsicherheit gewährleistet sein. Dafür müssen z.B. bei loseverlegten Dachabdichtungen Mindestgewichte erfüllt werden und Sicherungen gegen Abheben beachtet werden. Das ist vor allem für höhere und windexponierte Gebäude und Eck- und Randbereiche wichtig. Dieser Punkt entfällt in der Regel für kleinflächige Dachbegrünungen im privaten Wohnungsbau.
Sollte die Dachfläche regelmäßig betreten werden, werden ab einer Gebäudehöhe von 2m Maßnahmen zur Absturzsicherung erforderlich. Zusätzlich sollte der Zugang zum Dach problemlos sichergestellt werden.
Bei steileren Dächern ab 15° Dachneigung muss der Aufbau zusätzlich gegen Abrutschen abgesichert werden.
Je nach Dachausführung müssen die Dachränder aufgekantet werden, damit der Schichtaufbau an den Seiten gesichert ist. Das kann durch L-Profile erfolgen. Bei der Anbringung muss darauf geachtet werden, dass die Dachabdichtung nicht beschädigt wird.
Geeignete Pflanzen
Die Bepflanzung für eine extensive Dachbegrünung muss mit einer geringen Substratschichtdicke, wenig Pflege und keiner zusätzlichen Bewässerung auskommen. Nur in der Anwachsphase sollte regelmäßig gewässert werden.
Optimale Pflanzen sind Sedumpflanzen, Moose und Gräser. Um einen hochwertigen Lebensraum für die Einheimischen Insekte und Tiere zu schaffen, ist es wichtig einheimische Pflanzen auszuwählen. Wer Wert auf einheimische Pflanzen legt, die nützlich für die Vogel- und Insektenwelt sind, findet viele Informationen in dem Buch „Tiere pflanzen“ von Ulrike Aufderheide, die ein komplette Kapitel der idealen Bepflanzung für Dachbegrünung gewidmet hat.
Pflege und Wartung
Eine extensive Dachbegrünung braucht wenig Pflege und Wartung. Die Pflanzen müssen eigentlich nicht gedüngt und gewässert werden. In der Anfangsphase kann eine Erstdünung für ein schnelleres Wachstum sorgen. Bewässerung wird nur in der Anfangsphase, bis die Pflanzen ausreichend verwurzelt sind und ansonsten nur noch in sehr langen Trockenphasen, die länger als 4 Wochen anhalten, benötigt.
Die Wasserabläufe sollten regelmäßig auf Verstopfungen überprüft werden.
Für geneigte Dächer müssen Anschlageinrichtungen zum Befestigen einer Schutzausrüstung angebracht werden. Diese müssen so eingebaut werden, dass sie die Dachabdichtung und Unterkonstruktion beschädigen.
Kosten
Für ein Gründach fallen ca. 5 bis 10% Mehrkosten an. Da aber die Lebensdauer erhöht wird und die Reparatur- und Wartungskosten reduziert werden, rechnen sich die Mehrkosten langfristig.
Intensives Gründach
Die zweite Möglichkeit für eine Dachbegrünung ist die Intensivbegrünung, die dem Anlegen eines richtigen Gartens auf dem Dach entspricht. Die Anforderungen sind demnach höher als für die Extensivbegrünung.
Im Grunde genommen können alle Pflanzen ausgewählt werden, es muss dementsprechend eine ausreichende Vegetationsschicht aufgebaut werden. Das ist bei der Statik besonders zu beachten. Die Flächenlasten fangen für den wassergesättigten Zustand bei ca. 300 kg/m2 an. Ebenso müssen die Schneelast und eine Verkehrslast gesondert mit einberechnet werden. Es gelten dieselben Brandschutzanforderungen wie für die extensive Begrünung.
Der Aufbau ist ähnlich mit Wurzelschutz, Drainageschicht, Filterschicht und Substratschicht, aber die Anforderungen variieren. Die Drainageschicht muss den höheren Belastungen durch die höhere Vegetationsschicht standhalten und ggf. auch mehr Wasser fassen, um das Regenwasser effektiv als Bewässerung zu nutzen.
Als begehbarer Dachgarten muss ein Geländer angebracht werden, um Abstürze zu verhindern.
Retentionsdach
Als weiteren Dachtyp gibt es noch das Retentionsdach. Das ist eine Kombination aus Regenwassermanagementsystem und Dachbegrünung. Diese Art von Dach ist ein wichtiger Bestandteil von sogenannten Schwammstädten. In Schwammstädten wird das Regenwasser weitestgehend aufgefangen, versickert oder verzögert abgeben, um zum einen das Regenwasser optimal zu nutzen und zum anderen Hochwasserspitzen abzuschwächen und dadurch Überflutungen zu verhindern.
Autorin: Ester Karl
Foto: baugorilla.com
